第一章微型计算机基础知识1.1微型计算机的组成及工作原理1.1.1微型计算机中的基本概念1.微处理器2.微型计算机(1)单片微处理机(2)通用微型计算机3.微型计算机系统1.1.2微机基本结构微型计算机的基本组成如图1.1所示，它由中央处理器（CPU）、存储器（Memory）、输入输出接口（I/O接口）和系统总线（BUS）构成。1.1.3微型计算机的基本工作过程微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程，也就是CPU自动从程序存放的第1个存储单元起，逐步取出指令、分析指令，并根据指令规定的操作类型和操作对象，执行指令规定的相关操作。如此重复，周而复始，直至执行完程序的所有指令，从而实现程序的基本功能，这就是微型计算机的基本工作原理。1.2典型单片机产品简介1.2.1MCS-51单片机系列MCS-51可分为两个子系列和4种类型，如表1-1所示。按资源的配置数量，MCS-51系列分为51和52两个子系列，其中51子系列是基本型，而52子系列属于增强型。表1-1MCS-51系列单片机分类80C51与8051的比较（1）MCS-51系列芯片采用HMOS工艺，而80C51芯片则采用CHMOS工艺。CHMOS工艺是COMS和HMOS的结合，（2）80C51芯片具有COMS低功耗的特点。例如8051芯片的功耗为630mW,而80C51的功耗只有120mW。（3）80C51在功能增加了待机和掉电保护两种工作方式，以保证单片机在掉电情况下能以最低的消耗电流维持。（4）此外，在80C51系列芯片中，内部程序存储器除了ROM型和EPROM型外，还有E2PROM型，例如89C51就有4KBE2PROM。并且随着集成技术的提高，80C51系列片内程序存储器的容量也越来越大，目前已有64KB的芯片了。另外，许多80C51芯片还具有程序存储器保密机制，以防止应用程序泄密或被复制。1.2.2MCS-96系列单片机MCS-96系列单片机是Intel公司在1983年推出的16位单片机，它与8位机相比，具有集成度高、运算速度快等特点。它的内部除了有常规的I/O接口、定时器／计数器、全双工串行口外，还有高速I/O部件、多路A／D转换和脉宽调制输出（PWM）等电路，其指令系统比MCS-51更加丰富。1.3单片机的应用模式1.3.1单片机应用系统的结构单片机应用系统的结构通常分为以下三个层次。(1)单片机：通常指应用系统主处理机，即所选择的单片机器件。(2)单片机系统：指按照单片机的技术要求和嵌入对象的资源要求而构成的基本系统。时钟电路、复位电路和扩展存储器等与单片机共同构成了单片机系统。(3)单片机应用系统：指能满足嵌入对象要求的全部电路系统。在单片机系统的基础上加上面向对象的接口电路，如前向通道、后向通道、人机交互通道(键盘、显示器、打印机等)和串行通信口(RS232)以及应用程序等。1.3.2单片机系统的开发过程通常开发一个单片机系统可按以下6个步骤进行。(1)明确系统设计任务，完成单片机及其外围电路的选型工作。(2)设计系统原理图和PCB板，经仔细检查PCB板后送工厂制作。(3)完成器件的安装焊接。(4)根据硬件设计和系统要求编写应用程序。(5)在线调试软硬件。(6)使用编程器烧写单片机应用程序，独立运行单片机系统。1.4单片机的应用1.单片机在机、电、仪一体化等智能产品中的应用日常生活中含单片机的电器产品智能化的仪器仪表2.单片机在工业测控中的应用3.单片机在通信技术中的应用1.5数制与编码1.5.1数制的表示1.常用数制（1）十进制数我们熟悉的十进制数有两个主要特点：有十个不同的数字符号：0、1、2、…、9；低位向高位进、借位的规律是“逢十进一”“借一当十”的计数原则进行计数。例如：1234.45=1×103＋2×102＋3×101＋4×100＋4×10-15×10-2式中的10称为十进制数的基数,103、102、101、100、10-1称为各数位的权。十进制数用D结尾表示。（2）二进制数在二进制中只有两个不同数码：0和1，进位规律是“逢二进一”“借一当二”的计数原则进行计数。二进制数用B结尾表示。例如，二进制数11011011.01可表示为：(11011011.01)2==1×27＋1×26＋0×25＋1×24＋1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋0×2-1＋1×2-2（3）八进制数在八进制中有0、1、2…、7八个不同数码，采用“逢八进一”“借一当八”的计数原则进行计数。八进制数用Q结尾表示。例如，八进制数（503.04）Q可表示为：（503.04）Q=5×82+0×81+3×80+0×8-1+4×8-2（4）十六进制数在十六进制中有0、